逆合成孔径雷达的成像技术研究

针对提高逆合成孔径雷达的成像效果问题,提出了提高横向采样率能够提高ISAR图像的信噪比的结论。

科技情报开发与经济

文章编号:1005-6033(2007)18-0146-03

SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2007年第17卷第18期

收稿日期:2007-03-06

逆合成孔径雷达的成像技术研究

(西安电子工程研究所,陕西西安,710100)

要:针对逆合成孔径雷达(ISAR)在成像上遇到的由于一维距离像随机平移造成成

像效果变坏的问题,通过分析得出增加横向分辨率能够提高ISAR图像的信噪比这一结论,从而可以把随机平移对成像的影响视为噪声干扰,提高横向分辨率可以降低运动补偿精度要求的同时,还可以在做运动补偿成像后使目标像达到一定效果的情况下,放松对ISAR信号信噪比的要求。结果表明上述方法可行。关键词:运动补偿;横向采样率;信噪比中图分类号:TN95

文献标识码:A

本文将对逆合成孔径雷达成像时,横向采样率和ISAR图像信噪比的关系和横向采样率与运动补偿的关系进行探讨,以降低运动补偿成像时对信号信噪比的要求。

逆合成孔径雷达(ISAR)是合成孔径雷达发展过程中的一个重要分支。逆合成孔径雷达能够对远距离目标进行高分辨率成像,因而它对于远距离目标具有极大潜力。然而,逆合成孔径雷达的实现有着特有的困难,其中之一,是运动补偿的精度很高。要实现ISAR的成像,必须进行运动补偿。在这些精度要求难于实现或实现要付出较大代价的时候,若有某些方法能降低这些要求,使雷达在较低精度条件下成像,将具有重要的实际意义。

1雷达成像原理

本文在介绍雷达成像原理时,以多普勒原理[1]为基础。

逆合成孔径的一般情况是雷达不动,而目标(如飞机,见图1)运动。

根据构建三角网的步骤,可以将三角网生成算法分成三类:分而治以说明。

分而治之算法首先将数据排序,分成两个互不相交的子集,在每一个子集建立三角网后,将两个三角网合并生成最终的狄洛尼三角网。对

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角度和方位进行了覆盖整个凹坑的21次扫描和三角测量,共采集310

之算法、数据点逐次插入算法、三角网生长算法。下面对分而治之算法加万个点,随后过滤形成一个包含8万个点的三维模型。这些数据点能够真实地构造出凹坑的地表图,为矿主提供精确的地理表面图貌信息,使矿主获取高保真的数字数据图像,见图4。

给定的N个互不重合平面点中的数据集V,分而治之算法包含以下步骤:

步骤一:将V按升序排列(xi,yi)<(xi+1,yi+1),不等式成立的条件为xi≤

xi+1且yi<yi+1。排序的计算可以使用递归方式进行的分治快速排序方法。

步骤二:将V分成大小相等的两部分VL和VR,VL包含数据中的前一半点,VR包含剩余的点。

步骤三:分别建立两部分数据的狄洛尼三角网,应用LawsonLOP对其进行优化。

步骤四:计算每一半数据的凸闭包,搜寻上面部分与下面部分的公共切线,这些公共切线将是最终三角网的一部分。

步骤五:从两个凸闭包下面部分的公共切线开始,沿相邻边直至最上面的公共切线将两个三角网合并。如果某一条相邻边其中一个端点位于一三角形外接圆内,则将此非狄洛尼边删除,然后应用狄洛尼法则选择正确的狄洛尼边,以使没有其他点位于三角形的外接圆内。

步骤六:重复步骤二至步骤五直至最终三角网建立完毕。

[1][2][3]

水利,2002,29(1):14-16.

李必军,方志祥,任娟.从激光扫描数据中进行建筑物特征提取研究李志林,朱庆.数字高程模型[M].武汉:武汉大学出版社,2001.

(责任编辑:李

敏)

[J].武汉大学学报:信息科学版,2003,28(1):65-70.

图4

数字模型

参考文献

曾义星,史天元.三维雷射扫描技术及其在工程测量之应用[J].土木

4应用举例

用I—SiTE系统对北方的UnionReefs露天金矿进行扫描。(650m×I—SiTE先对一边发生坍塌的矿坑460m×175m)从不同的

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第一作者简介:李铁兵,男,1976年1月生,1995年毕业于常德市农业机械化学校工业与民用建筑专业,助理工程师,临澧县房地产管理局,湖南省临澧县安福镇人民街,415200.

TheApplicationof3DLaserScannerintheTopographicSurvey

LITie-bing

ABSTRACT:Thispaperanalyzesontheoperatingprincipleof3Dlaserscanner,expoundsthefunctionsof3Ddataprocesssoftwarematchingthe3Dlaserscanner,andprobesintotheproceduresofandmethodsfor3Ddataprocessing.KEYWORDS:3Dlaserscanner;topographicsurvey;3Dmodeling

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